產(chǎn)品快速配置的設(shè)計(jì)方法研究【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　產(chǎn)品快速配置的設(shè)計(jì)方法研究</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 工業(yè)工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b><

3、;/p><p>　　摘要：伴隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，新產(chǎn)品的開發(fā)在產(chǎn)品生命周期中的作用顯得越來(lái)越重要。大規(guī)模定制(Mass Cusotmziation，MC)生產(chǎn)模式兼具大規(guī)模生產(chǎn)和定制生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，既能夠?qū)崿F(xiàn)客制化的生產(chǎn)，又能維持較低的生產(chǎn)成本以及較短的交貨期限。大規(guī)模定制以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，將成為21世紀(jì)的主流生產(chǎn)模式。</p><p>　　產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)，作為面向大規(guī)模定制的設(shè)計(jì)技術(shù)，在產(chǎn)品主結(jié)

4、構(gòu)、零部件的主模型的基礎(chǔ)上，由客戶自主選配所需的產(chǎn)品模型的功能、性能、結(jié)構(gòu)及零部件組成，或改變某些零部件結(jié)構(gòu)、尺寸等屬性參數(shù)，依據(jù)配置規(guī)則，從動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型中確定一個(gè)滿足客戶需求的具體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以快速設(shè)計(jì)出定制產(chǎn)品。</p><p>　　本文主要研究產(chǎn)品快速配置的設(shè)計(jì)方法，主要工作體現(xiàn)在以下方面：</p><p>　　分析、總結(jié)、概述了大規(guī)模定制和產(chǎn)品配置的原理及研究現(xiàn)狀。</p&

5、gt;<p>　　總結(jié)了基于產(chǎn)品平臺(tái)的產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)。</p><p>　　闡述了產(chǎn)品平臺(tái)的構(gòu)建方法，并以榨汁機(jī)為實(shí)例分析了基于自底向上法的產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)過(guò)程。</p><p>　　以榨汁機(jī)，刨冰機(jī)和料理機(jī)為實(shí)例對(duì)基于自底向上法的產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，即對(duì)幾個(gè)功能結(jié)構(gòu)相似的不同產(chǎn)品建立共享平臺(tái)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：大規(guī)模定制；模塊化；產(chǎn)品配置；

6、產(chǎn)品平臺(tái)</p><p>　　Abstract：With the product changing quieker and quieker the new product development occupies more and important and position within the life period of product. Mass Customization(MC) combining t

7、he advantages of customized production and mass production keeps the relatively smaller production cost and relatively shorter delivery time while satisfying the individualized demnads of customers. MC will be the mainst

8、ream mode of production in the 21st century because of its unique advantages.</p><p>　　Configuration design, as the design for mass customization in the product master structure, parts of the master model,

9、based on matching required by the client product model independent features, performance, structure and component parts, or change certain parts structure, size and other attributes parameters, based on configuration rul

10、es, from the dynamic model of the product structure to identify a specific product to meet customer demand structure to quickly design a custom product.</p><p>　　This paper studies the design method for rapi

11、d product configuration, the main work in the following areas:</p><p>　　1.Analyze, summarize, an overview the theory and research status of mass customization and product configuration.</p><p>　

12、　2.Summarizes the product configuration based on product platform design.</p><p>　　3.Described the method of constructing the product platform, And juicer as an example analysis of product platform design pr

13、ocess based on bottom-up method.</p><p>　　4.To juice, ice machines and food machines as an example of bottom-up method based on product platform design has been improved, that is, functional structure simila

14、r to several different products to establish a shared platform.</p><p>　　Key words：Mass customization; modular; product configuration; product platform</p><p><b>　　目錄</b></p>

15、<p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　目錄III</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1課題研究的背景和意義1</p><p>　　1.2主要研究目標(biāo)及研究?jī)?nèi)容1</p>

16、<p>　　2 大規(guī)模定制及產(chǎn)品配置3</p><p>　　2.1大規(guī)模定制生產(chǎn)3</p><p>　　2.1.1制造業(yè)的發(fā)展歷程3</p><p>　　2.1.2大規(guī)模定制的基本概念4</p><p>　　2.1.3大批量定制的基本原理4</p><p>　　2.2產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)概述5</

17、p><p>　　3 基于產(chǎn)品平臺(tái)的產(chǎn)品快速配置設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀6</p><p>　　3.1模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1.1模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念及特征6</p><p>　　3.1.2模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程6</p><p>　　3.1.3模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀7</p><p

18、>　　3.2模塊化的定義、劃分、重構(gòu)8</p><p>　　3.2.1模塊化的定義8</p><p>　　3.2.2模塊化的劃分10</p><p>　　3.2.3模塊化的重構(gòu)11</p><p>　　3.3產(chǎn)品配置平臺(tái)12</p><p>　　3.3.1產(chǎn)品平臺(tái)的概念12</p>&l

19、t;p>　　3.3.2產(chǎn)品平臺(tái)的特點(diǎn)13</p><p>　　3.3.3產(chǎn)品平臺(tái)的框架14</p><p>　　3.3.4產(chǎn)品平臺(tái)的構(gòu)建14</p><p>　　3.3.5產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)模式的優(yōu)勢(shì)16</p><p>　　3.3.6產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)模式的風(fēng)險(xiǎn)17</p><p>　　3.3.7產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)研究

20、現(xiàn)狀17</p><p>　　4 基于自底向上法的產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)及改進(jìn)20</p><p>　　4.1基于自底向上法的產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)過(guò)程20</p><p>　　4.2對(duì)基于自底向上法的產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)的改進(jìn)21</p><p><b>　　5 總結(jié)26</b></p><p><b>

21、;　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p>　　致謝錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1課題研究的背景和意義</p><p>　　在21世紀(jì)的今天，科技發(fā)展日新月異，市場(chǎng)環(huán)境也與以前有了重大的區(qū)別，企業(yè)的營(yíng)銷模式已經(jīng)從傳統(tǒng)的產(chǎn)品導(dǎo)向發(fā)展到如今的客戶導(dǎo)向。

22、如何滿足客戶個(gè)性化、多樣化的需求成為企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)?，F(xiàn)如今客戶對(duì)產(chǎn)品的需求不僅僅是質(zhì)量好、價(jià)格低，更重要的是能滿足他們客制化的需要。大規(guī)模定制生產(chǎn)(Mass customization，簡(jiǎn)稱Mc)就是在這樣的情況下應(yīng)運(yùn)而生的，它結(jié)合了兩種以前看來(lái)是背道而馳的生產(chǎn)方式——大規(guī)模生產(chǎn)和定制生產(chǎn)兩者的優(yōu)點(diǎn)，以大規(guī)模生產(chǎn)的效率生產(chǎn)定制產(chǎn)品。 </p><p>　　產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)是目前大規(guī)模定制中的研究熱點(diǎn)，其特點(diǎn)是能夠

23、充分有效地利用目前已有的設(shè)計(jì)資源，快速地提供產(chǎn)品實(shí)例。產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)是一種面向大規(guī)模定制的設(shè)計(jì)技術(shù)，他的主要思想是：讓客戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、平臺(tái)技術(shù)等媒介自主選配所需要的產(chǎn)品功能、性能、零部件組成以及結(jié)構(gòu)等，或者通過(guò)改變零部件、產(chǎn)品模型的屬性參數(shù)，再根據(jù)配置的規(guī)則，從動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)模型之中選擇或衍生出一個(gè)能夠滿足客戶個(gè)性需求的產(chǎn)品模型以及它的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而快速的設(shè)計(jì)出客戶所需的定制產(chǎn)品[1]。</p><p>　　大規(guī)

24、模定制生產(chǎn)做為目前較為先進(jìn)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式，也成為許多企業(yè)的首推經(jīng)營(yíng)模式。有調(diào)查指出，一個(gè)產(chǎn)品一半以上的成本決定于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，可以說(shuō)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是產(chǎn)品生命周期中具有決定性的環(huán)節(jié)。因而針對(duì)產(chǎn)品快速配置的設(shè)計(jì)方法對(duì)于企業(yè)的生存和發(fā)展具有重要意義。 </p><p>　　1.2主要研究目標(biāo)及研究?jī)?nèi)容</p><p>　　本文主要研究產(chǎn)品快速配置的設(shè)計(jì)方法，主要工作體現(xiàn)在以下方面：</p

25、><p>　　(1)分析、總結(jié)、概述了大規(guī)模定制和產(chǎn)品配置的原理及研究現(xiàn)狀。</p><p>　　(2)總結(jié)了基于產(chǎn)品平臺(tái)的產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)。</p><p>　　(3)闡述了產(chǎn)品平臺(tái)的構(gòu)建方法，并以榨汁機(jī)為實(shí)例分析了基于自底向上法的產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)過(guò)程。</p><p>　　(4)以榨汁機(jī)，刨冰機(jī)和料理機(jī)為實(shí)例對(duì)基于自底向上法的產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，

26、即幾對(duì)個(gè)功能結(jié)構(gòu)相似的不同產(chǎn)品建立共享平臺(tái)。</p><p>　　大規(guī)模定制及產(chǎn)品配置</p><p>　　2.1大規(guī)模定制生產(chǎn)</p><p>　　2.1.1制造業(yè)的發(fā)展歷程</p><p>　　制造業(yè)是為了滿足人類對(duì)生活、生產(chǎn)、文化科技等需要而產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的。伴隨著人類歷史的不斷發(fā)展，制造業(yè)也不斷發(fā)展。最早的制造業(yè)是制造狩獵用的木棒和石

27、器，工業(yè)革命以前。制造業(yè)的主要形式是家庭作坊和手工工場(chǎng)，采用的是單件生產(chǎn)方式，生產(chǎn)出的產(chǎn)品無(wú)論從數(shù)量還是質(zhì)量上都遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求，因而，生產(chǎn)主要解決的是產(chǎn)品有無(wú)的問(wèn)題。</p><p>　　18世紀(jì)60年代開始的第一次工業(yè)革命誕生了機(jī)械化生產(chǎn)，制造業(yè)的生產(chǎn)方式發(fā)生了根本性的變化，出現(xiàn)了工廠制度。在工廠制度下，生產(chǎn)主要是以及其生產(chǎn)為主的小批量生產(chǎn)，依靠機(jī)器和產(chǎn)業(yè)工人的勞動(dòng)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。與手工業(yè)生產(chǎn)相比，它的生產(chǎn)效率

28、大大的提高，產(chǎn)品產(chǎn)量大幅提升，質(zhì)量也有了很大的改善。此時(shí)，生產(chǎn)出的產(chǎn)品仍不能滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。</p><p>　　19世紀(jì)60年代，以電力、電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明為標(biāo)志的第二次工業(yè)革命，又一次的促進(jìn)了制造業(yè)的飛躍。同時(shí)，機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)逐步成熟和完善，逐步實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的機(jī)械化生產(chǎn)。對(duì)生產(chǎn)自動(dòng)化的追求，進(jìn)一步的提高了生產(chǎn)的效率，擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模。</p><p>　　20世紀(jì)初，亨利福特和斯隆

29、創(chuàng)立了大批量定制生產(chǎn)方式，用它取代了歐洲企業(yè)領(lǐng)先好幾個(gè)世紀(jì)的單件小批量生產(chǎn)模式，福特公司的T型車因此稱霸全球，這是制造業(yè)的又一次大變革。</p><p>　　隨后，以電子技術(shù)的代表的高新技術(shù)進(jìn)入了急速發(fā)展的階段，制造業(yè)迎來(lái)了一次更為深刻的變革，為了迎接這種變革，虛擬制造，數(shù)字化制造等新的生產(chǎn)方式陸續(xù)被提出。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)等的高新技術(shù)的快速發(fā)展，企業(yè)按照客

30、戶的個(gè)性需求進(jìn)行定制的實(shí)施成為可能。客戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)去選擇和配置自己需要的客制化產(chǎn)品，企業(yè)則通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和銷售領(lǐng)域的資源重復(fù)利用來(lái)降低客制化產(chǎn)品的成本，以接近大批量生產(chǎn)的成本生產(chǎn)出客制化產(chǎn)品。這就是大批量定制生產(chǎn)，大批量定制生產(chǎn)兼具大批量生產(chǎn)和定制生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。近些年來(lái)，大批量定制生產(chǎn)得到了快速發(fā)展，成為21世紀(jì)制造業(yè)的主流生產(chǎn)方式。</p><p>　　2.1.2大規(guī)模定制的基本概念</p>

31、<p>　　大規(guī)模定制的雛形最早由出現(xiàn)在《未來(lái)的沖擊》一書中，Alvin Toffler在書中設(shè)想了一種類似于大規(guī)模定制的生產(chǎn)方式。大規(guī)模定制的具體提出是在《未來(lái)的理想生產(chǎn)方式》一書中。</p><p>　　大規(guī)模定制生產(chǎn)具有的優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　(1)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品為個(gè)性化的定制產(chǎn)品；</p><p>　　(2)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠應(yīng)

32、對(duì)快速變化的市場(chǎng)環(huán)境；</p><p>　　(3)生產(chǎn)成本較低，生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量能夠連續(xù)改善。總的來(lái)說(shuō)，大批量定制結(jié)合了大批量生產(chǎn)的低成本、高質(zhì)量、生產(chǎn)周期短以及定制生產(chǎn)滿足客戶個(gè)性化需求的特點(diǎn)，有利于企業(yè)在當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中占據(jù)主動(dòng)。</p><p>　　2.1.3大批量定制的基本原理</p><p>　　大批量定制的基本原理包括以下三點(diǎn)，即相似性原理，重用性

33、原理和全局性原理。[2]</p><p><b>　　(1)相似性原理</b></p><p>　　產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中存在著許多相似性，包括結(jié)構(gòu)相似性、過(guò)程相似性等等。大規(guī)模定制的最重要的地方就是識(shí)別和利用大量在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中存在的相似之處，再利用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的方法來(lái)減少產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同，提供整個(gè)制造過(guò)程以及零部件的可重用性。</p><

34、p><b>　　(2)重用性原理</b></p><p>　　在客制化產(chǎn)品中存在著大量可以重組和可以重用的單元(包括可重復(fù)利用的零部件和可重復(fù)利用的制造過(guò)程)。通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化的方法，充分發(fā)掘并利用這些單元，將定制產(chǎn)品的生產(chǎn)制造問(wèn)題通過(guò)產(chǎn)品重組和制造過(guò)程重組轉(zhuǎn)化為或部分轉(zhuǎn)化為大批量生產(chǎn)問(wèn)題，從而以低成本、高質(zhì)量、較短的交貨期生產(chǎn)出個(gè)性化的產(chǎn)品，支持大批量定制生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，充

35、分重用零部件的附加值。例如，美航的SABRE系統(tǒng)、西門子公司的工業(yè)汽輪機(jī)、美國(guó)電話電報(bào)公司的手機(jī)，他們成功的原因在于，這些產(chǎn)品和過(guò)程非常規(guī)范地被分解成最小的可重復(fù)單元。產(chǎn)品和產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程被按照一定的規(guī)則拆分成了很小的可重復(fù)單元，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)組合、衍生出大量的產(chǎn)品。</p><p><b>　　(3)全局性原理</b></p><p>　　大規(guī)模定制的實(shí)施是一個(gè)系

36、統(tǒng)工程，它具有較大的復(fù)雜性和很高的難度系數(shù)，它不僅與管理技術(shù)制造技術(shù)有關(guān)，還關(guān)系到人們的價(jià)值觀以及思維方式。因此為了成功實(shí)施大批量定制，必須要對(duì)上述的幾方面有全面的思索。大規(guī)模定制可以從敏捷制造、虛擬制造等吸收有益的思想，另外大規(guī)模定制還有幾種非常重要的思想和方法，如產(chǎn)品全生命周期管理等。</p><p>　　2.2產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)概述</p><p>　　產(chǎn)品配置是大批量定制過(guò)程中實(shí)現(xiàn)客戶訂

37、單快速設(shè)計(jì)的重要手段，也是使產(chǎn)品定制的過(guò)程由變型設(shè)計(jì)上升到適應(yīng)性設(shè)計(jì)的一種有效的方法。產(chǎn)品配置可以定義為:依據(jù)預(yù)先定義的零部件集合及它們互相之間的約束關(guān)系，通過(guò)合理組合，形成客制化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程。產(chǎn)品配置過(guò)程以用戶需求作為輸入流，經(jīng)過(guò)零部件結(jié)構(gòu)、功能的配置，輸出一個(gè)配置方案，這個(gè)方案可以用于制造和使用[3]。</p><p>　　用戶需求指的是由用戶對(duì)產(chǎn)品功能的期望經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化形成的產(chǎn)品的功能以及屬性，而它的最終目標(biāo)

38、是找出一個(gè)可行的產(chǎn)品配置方案，這個(gè)方案既能滿足約束條件，又符合客戶的個(gè)性化需求。</p><p>　　在產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)的理論和方法研究方面，Laveney提出了基于知識(shí)的配置管理思想，其中采用了描述版本選擇和版本約束規(guī)則的描述語(yǔ)言；Soninen[4]針對(duì)產(chǎn)品配置過(guò)程提出了一種基于規(guī)則的配置知識(shí)描述語(yǔ)言，對(duì)產(chǎn)品配置的主要概念給出了形式化定義；譚建榮等[5]提出了基于產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)單元的產(chǎn)品配置模板來(lái)完成對(duì)客戶配置需求

39、的快速響應(yīng)，給出了產(chǎn)品配置模板的信息模型和配置求解策略，并且通過(guò)引入配置設(shè)計(jì)知識(shí)的混合表達(dá)方法以適應(yīng)復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求。另外，他們還針對(duì)可配置產(chǎn)品和產(chǎn)品族的特點(diǎn)，提出一個(gè)基于GBOM的產(chǎn)品配置模型一GFCM[6]，詳細(xì)地分析了模型中配置單元的構(gòu)成、劃分、約束關(guān)系的表達(dá)等問(wèn)題。</p><p>　　在產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用研究中，目前己經(jīng)產(chǎn)生了一系列的商業(yè)化產(chǎn)品配置器，如:豐田汽車公司開發(fā)的汽車在線定制系統(tǒng)，客

40、戶可以在該系統(tǒng)的支持下對(duì)頂棚、車輪、轉(zhuǎn)向盤、座椅、車身、車門等選項(xiàng)進(jìn)行選擇，以配置出個(gè)性化的轎車設(shè)計(jì)方案[7]；中科院軟件研究所、浙江大學(xué)以及大連理工大學(xué)共同承擔(dān)的國(guó)家863重大攻關(guān)項(xiàng)目研究成果已經(jīng)初步應(yīng)用于杭州氣輪機(jī)有限公司、南京金城集團(tuán)等定制生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。</p><p>　　基于產(chǎn)品平臺(tái)的產(chǎn)品快速配置設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀</p><p>　　3.1模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)</p>

41、<p>　　3.1.1模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念及特征</p><p>　　模塊化設(shè)計(jì)發(fā)源于歐洲，20世紀(jì)初首先在德國(guó)的一個(gè)家具公司誕生了最早的按模塊化原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。隨后，該設(shè)計(jì)原理和方法在更多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)20年代“模塊化設(shè)計(jì)”概念被正式提出。模塊化設(shè)計(jì)方法有別于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，主要表現(xiàn)在: </p><p>　?。?）模塊化設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品系列而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)針對(duì)某一專

42、項(xiàng)任務(wù):</p><p>　?。?）模塊化設(shè)計(jì)是標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是專用性的特定設(shè)計(jì);</p><p>　?。?）模塊化設(shè)計(jì)過(guò)程是由上而下而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程是由下而上的;</p><p>　?。?）模塊化設(shè)計(jì)屬于組合化設(shè)計(jì)而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)屬于整體化化設(shè)計(jì):</p><p>　?。?）模塊化設(shè)計(jì)需要系統(tǒng)的理論支撐而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)主要靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)</

43、p><p>　?。?）模塊化設(shè)計(jì)的產(chǎn)物可以是產(chǎn)品或者模塊，而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)物只是產(chǎn)品。</p><p>　　3.1.2模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程</p><p>　　作為目前十分先進(jìn)設(shè)計(jì)方法，模塊化思想的萌芽卻早在古代的時(shí)候就已經(jīng)出現(xiàn)了。300年前歐洲城墻磚的長(zhǎng)、寬、高比例為6:3:2，磚長(zhǎng)相當(dāng)于2倍的磚寬或3倍的磚高，這些城磚即為構(gòu)成城墻的基本模塊元。產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)開始

44、于20世紀(jì)初，英國(guó)的一家家具廠設(shè)計(jì)的底座和頂板可以選擇的柜子是最早的按照模塊化的設(shè)計(jì)方法所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品之一。此后，模塊化設(shè)計(jì)被多個(gè)行業(yè)所采用。</p><p>　　20世紀(jì)中葉，歐美專家正式、系統(tǒng)地提出了“模塊化設(shè)計(jì)”概念。這種設(shè)計(jì)方法開始逐漸得到重視。隨著各行業(yè)專家學(xué)者的深入研究，其理論以及應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展和完善，模塊化設(shè)計(jì)成為了各類機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中廣泛采用的一種現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法。模塊化設(shè)計(jì)最早是針對(duì)機(jī)床產(chǎn)品的設(shè)計(jì)所

45、提出來(lái)的。</p><p>　　20世紀(jì)80年代，依托于機(jī)電產(chǎn)品的系列化開發(fā)和生產(chǎn)，模塊化設(shè)計(jì)理論的研究得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)的模塊化設(shè)計(jì)起步比較晚，但在不斷的發(fā)展中也取得了一些成果：杭州汽輪機(jī)廠通過(guò)引進(jìn)德國(guó)西門子公司的技術(shù)在模塊化系列產(chǎn)品開發(fā)中取得了顯著的效益；上海市機(jī)床研究所通過(guò)合理的規(guī)劃和組織，在短時(shí)間內(nèi)完成了13個(gè)品種的機(jī)床設(shè)計(jì)和制造。除此之外，機(jī)電等其他行業(yè)也開始采用模塊化設(shè)計(jì)的方法。</p>

46、;<p>　　3.1.3模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀</p><p>　　產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)包括模塊創(chuàng)建和模塊配置兩個(gè)過(guò)程。模塊創(chuàng)建是模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和前提，模塊配置是模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)施過(guò)程。模塊創(chuàng)建的主要工作是把產(chǎn)品分解成以模塊為單位的基本單元，模塊配置的主要工作是對(duì)模塊組合進(jìn)行評(píng)價(jià)以及最終配置出客戶需要的個(gè)性化產(chǎn)品。</p><p><b>　　(1)模塊創(chuàng)建</b

47、></p><p>　　目前有很多的學(xué)者著重于解決模塊創(chuàng)建問(wèn)題，但現(xiàn)有方法大多都以聚類分析或啟發(fā)式的方法來(lái)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，缺乏利用其他方法的模塊創(chuàng)建方案，且大多為解決單一產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)。李立新[7]總結(jié) 了目前模塊創(chuàng)建方法，現(xiàn)歸納如下：</p><p>　　斯通等人提了出了一種啟發(fā)式的模塊創(chuàng)建方法，這種方法以三流（包括信號(hào)流、物料流和能量流）作為基礎(chǔ)，根據(jù)支配性流、分支流和轉(zhuǎn)換傳輸

48、流這三種判斷準(zhǔn)則來(lái)對(duì)模塊進(jìn)行規(guī)劃；</p><p>　　Gu探討了零部件之間的關(guān)系，歸納了影響模塊化設(shè)計(jì)的因素，把它們進(jìn)行歸一化處理之后，得到了一個(gè)最終的模塊創(chuàng)建方案。這種方法的缺點(diǎn)在于模塊生成結(jié)果較為松散，這是由它的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型往往只追求零部件間相似度的最大化，卻少有考慮它們之間的公用性而造成的。</p><p>　　Kusiak提出一種啟發(fā)式圖解法來(lái)分析產(chǎn)品模塊化的結(jié)構(gòu)，以辨別組件共享

49、型模塊化、總線型模塊化與組件互換型模塊化。</p><p>　　Salhieh將模塊化的設(shè)計(jì)過(guò)程分解為四個(gè)階段，通過(guò)中位模型進(jìn)行零部件的聚類分析，并考慮零部件之間的特征指標(biāo)關(guān)聯(lián)程度，用矩陣的方法分析零部件之間的相似度。這種方法的局限性在于它只考慮到零部件之間的關(guān)系，而且計(jì)算非常復(fù)雜。</p><p>　　TSailtlz等人對(duì)模塊的設(shè)計(jì)、制造順序進(jìn)行了排列，并通過(guò)考慮制造和裝配過(guò)程中功能設(shè)

50、計(jì)的復(fù)雜性得到模塊形成的最優(yōu)方式。</p><p>　　目前對(duì)產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)理論和方法研究落后與其實(shí)際應(yīng)用，解決方案停留在概念性探討的階段。面向大規(guī)模定制的產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)需要綜合分析客戶的需求，并衡量零部件之間全生命周期中的交互關(guān)系，以得到利于產(chǎn)品配置的模塊創(chuàng)建方案。</p><p><b>　　(2)模塊配置</b></p><p>　　在產(chǎn)

51、品的模塊配置研究方面，F(xiàn)uj1ta[8]研究了產(chǎn)品全生命周期的生產(chǎn)成本構(gòu)成，并采用0一1整數(shù)規(guī)劃方法來(lái)描述模塊組合過(guò)程中的匹配特性，以系統(tǒng)運(yùn)行的總成本為優(yōu)化目標(biāo)，運(yùn)用模擬退火對(duì)成本數(shù)學(xué)模型求解，得到了在客戶需求驅(qū)動(dòng)下的模塊化產(chǎn)品最優(yōu)配置方案;徐燕申等[9]詳細(xì)地總結(jié)和回顧了國(guó)內(nèi)外關(guān)于產(chǎn)品模塊化基本概念及其工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)目前模塊的識(shí)別、組合研究工作進(jìn)行分析和評(píng)述，并對(duì)模塊化設(shè)計(jì)的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。</p>&l

52、t;p>　　關(guān)于模塊化的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具，Shan應(yīng)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)提出了一個(gè)分布式模塊化設(shè)計(jì)框架，可以應(yīng)用在企業(yè)中進(jìn)行模塊化產(chǎn)品的規(guī)劃和變型配置工作;顧新建等[1]從滿足MC生產(chǎn)需求的角度出發(fā)，對(duì)包括模塊化制造系統(tǒng)在內(nèi)的幾種制造系統(tǒng)進(jìn)行了比較，并對(duì)模塊化制造系統(tǒng)的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法和在中國(guó)的應(yīng)用前景進(jìn)行了分析:徐燕申等[9]開發(fā)了基于實(shí)例推理的數(shù)控加工中心模塊概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)，提出了按照模塊實(shí)例類型和實(shí)例參數(shù)來(lái)描述模塊實(shí)例的方法，論述了

53、數(shù)控加工中心機(jī)床模塊實(shí)例的分級(jí)描述、編碼方案和評(píng)價(jià)方法?，F(xiàn)有的模塊配置方法只考慮了以模塊化結(jié)構(gòu)組合的最終產(chǎn)品，沒有充分兼顧到客戶需求因素對(duì)模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的影響，并且缺乏利用有效的計(jì)算方法來(lái)搜尋大規(guī)模定制過(guò)程中面向產(chǎn)品族設(shè)計(jì)的最佳配置方案。因而，開發(fā)一種簡(jiǎn)單并且通用的模塊化配置方法和相應(yīng)的模塊化計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，是非常有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的。</p><p>　　3.2模塊化的定義、劃分、重構(gòu)</p>

54、<p>　　3.2.1模塊化的定義</p><p>　　目前學(xué)術(shù)界對(duì)模塊化這一概念還沒有形成統(tǒng)一的定義，眾多的學(xué)者從不同的角度和深度對(duì)它進(jìn)行了研究，基本可以歸納為以下幾類:</p><p>　　貝茲和保羅[12]提出模塊化設(shè)計(jì)是完成從功能需求域到模塊功能域的映射，進(jìn)而在考慮模塊的性能（比如材料、尺寸等）的基礎(chǔ)之上完成從模塊的功能域到模塊的結(jié)構(gòu)域的映射。模塊結(jié)構(gòu)有基本模塊、專用模

55、塊、附加模塊、用戶定制模塊和適應(yīng)性模塊等五種，相對(duì)應(yīng)的模塊功能域則是基本功能、專用功能、附加功能、用戶定制功能和適應(yīng)性功能。</p><p>　　烏爾里克[10]設(shè)計(jì)工作中的兩個(gè)特點(diǎn)和模塊化有緊密的關(guān)系，這兩個(gè)特點(diǎn)是：</p><p>　?。╨）把產(chǎn)品的物理結(jié)構(gòu)之間的相互影響程度降到最小。</p><p>　　（2）設(shè)計(jì)過(guò)程中物理結(jié)構(gòu)域和功能域之間對(duì)應(yīng)的程度將會(huì)影響

56、模塊化的程度。 </p><p>　　從設(shè)計(jì)學(xué)的角度看，這兩個(gè)特點(diǎn)指出了模塊化設(shè)計(jì)的基本因素。首先一定要保證模塊之間的相互影響的因素要盡可能的少，即模塊的功能和結(jié)構(gòu)之間要有相對(duì)的獨(dú)立性。其次，在系統(tǒng)分析規(guī)劃中，應(yīng)該采用適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的每個(gè)部分，特別是產(chǎn)品的功能域和結(jié)構(gòu)域以及這兩者之間的映射關(guān)系進(jìn)行合理的分析，這是模塊化設(shè)計(jì)中很關(guān)鍵的影響因素。</p><p>

57、　　舒赫[11]從功能—設(shè)計(jì)參數(shù)映射的角度定義模塊化設(shè)計(jì):模塊化設(shè)計(jì)是一種分析結(jié)果的產(chǎn)生，這種結(jié)果以產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)的形式表現(xiàn)，并滿足預(yù)定的需求，其方法是選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)，完成從功能需求域到設(shè)計(jì)參數(shù)域的映射。</p><p>　　賈延林[13]認(rèn)為:“模塊化設(shè)計(jì)是在對(duì)一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過(guò)模塊的選擇和組合可以構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿

58、足市場(chǎng)不同需求的設(shè)計(jì)方法?！?lt;/p><p>　　勞俊[14]等人認(rèn)為，模塊化設(shè)計(jì)是綜合考慮系統(tǒng)對(duì)象，把系統(tǒng)按功能分解成不同用途和性能的模塊，并使之接口標(biāo)準(zhǔn)化，選擇不同的模塊(必要時(shí)設(shè)計(jì)部分專用模塊)迅速組成各種要求的系統(tǒng)的一種方法。</p><p>　　童時(shí)中[15]從系統(tǒng)論角度定義模塊化為:為取得最佳效益，從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，研究產(chǎn)品(或系統(tǒng))的構(gòu)成形式，用分解和組合的方法，建立模塊系統(tǒng)，

59、并運(yùn)用模塊組合成產(chǎn)品(或系統(tǒng))的全過(guò)程。</p><p>　　施進(jìn)發(fā)、梁錫昌[16]認(rèn)為，機(jī)床模塊化設(shè)計(jì)是將機(jī)床上同一功能的單元設(shè)計(jì)成具有不同用途或性能的、可互換選用的模塊，根據(jù)市場(chǎng)需要拼成具有不同性能特點(diǎn)的機(jī)床。</p><p>　　胡維剛[17]認(rèn)為，模塊是一組同時(shí)具有相同功能和相同結(jié)合要素，而具有不同性能或用途甚至不同結(jié)構(gòu)特征但能互換的單元。并進(jìn)一步指出模塊化設(shè)計(jì)是基于模塊的思想，將

60、一般產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)成模塊化產(chǎn)品方案的設(shè)計(jì)方法。它包括兩方面的內(nèi)容:模塊創(chuàng)建和模塊綜合。</p><p>　　對(duì)上面所提到的模塊化設(shè)計(jì)的思想進(jìn)行比較，我們可以發(fā)現(xiàn):模塊化設(shè)計(jì)的思想可以分為兩種:一是保羅和貝茲、烏爾里克、舒赫提出的強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品功能域與結(jié)構(gòu)域(或物理域)映射的模塊化方法;二是賈延林、童時(shí)中、施進(jìn)發(fā)、梁錫昌和勞俊等人提出的從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，著重強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品功能劃分和模塊組合的模塊化設(shè)計(jì)的思想?？偠灾?，這兩類方

61、式都是突出了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與功能的分析和重組。</p><p>　　3.2.2模塊化的劃分</p><p>　　模塊化設(shè)計(jì)的原則是爭(zhēng)取以少數(shù)的模塊組成盡可能多產(chǎn)品，并在滿足基本要求的基礎(chǔ)上使產(chǎn)品精度更高、性能更穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、成本更低廉，且模塊結(jié)構(gòu)也應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單、規(guī)范，模塊間的聯(lián)系盡可能的簡(jiǎn)單。因此，如何科學(xué)地劃分模塊是模塊化設(shè)計(jì)中非常重要的一項(xiàng)工作，要使制造管理方便，具有較大靈活性，避免組合

62、時(shí)產(chǎn)生混亂，又要考慮該模塊系列將來(lái)的擴(kuò)展和向?qū)Ｓ?、變型產(chǎn)品的延伸，因此模塊劃分是否合理對(duì)模塊化產(chǎn)品的性能、以及模塊的通用程度和成本都有很大影響。</p><p><b>　　模塊劃分指標(biāo)：</b></p><p>　?。?）通用性:所謂模塊劃分的通用性指標(biāo)就是指模塊劃分對(duì)于現(xiàn)有產(chǎn)品的依賴程度。</p><p>　　(2)可操作執(zhí)行性:可操作執(zhí)行

63、性就是對(duì)該原則在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模塊劃分時(shí)的指導(dǎo)性如何。</p><p>　?。?）模塊的繼承性:即該劃分原則，是否考慮到現(xiàn)有產(chǎn)品相對(duì)成熟的部分單獨(dú)組成模塊。所謂模塊的繼承性是指劃分模塊是是否考慮到了現(xiàn)有產(chǎn)品相對(duì)成熟的部分。</p><p>　?。?）面向產(chǎn)品的全生命周期性:即該劃分原則是否考慮到產(chǎn)品到底是面向生命周期的哪個(gè)階段進(jìn)行模塊劃分。</p><p><b&

64、gt;　　模塊柔性劃分：</b></p><p>　　近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)產(chǎn)品功能模塊劃分方法的研究己經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，劃分方法大致可分為兩類:一類是基于用戶需求的模塊劃分方法；一類是面向產(chǎn)品全生命周期的模塊劃分方法。</p><p>　　(1)基于客戶需求的模塊劃分方法</p><p>　　屬于“基于顧客需求的模塊劃分方法”范疇里的研究比較多。如基于質(zhì)

65、量屋矩陣的模塊劃分方法，基于功能流模型的模塊劃分方法等。</p><p>　　基于客戶需求的模塊劃分方法一般從獲取顧客的需求出發(fā)，通常通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研、問(wèn)卷調(diào)查等方式獲取客戶的需求，再通過(guò)QFD等方法將用戶的直觀需求轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求;以此為基礎(chǔ)進(jìn)行產(chǎn)品總功能的分解，建立用戶需求和工程性能之間的關(guān)系矩陣;并通過(guò)矩陣計(jì)算求解，再參考模塊劃分原則以實(shí)現(xiàn)模塊的劃分和分組。</p><p>　　(2

66、)面向生命周期的模塊劃分</p><p>　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)者在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模塊劃分的時(shí)候，往往會(huì)根據(jù)指定的意圖從不同角度進(jìn)行思索，由于思索問(wèn)題的側(cè)重點(diǎn)的區(qū)別，將會(huì)得到不同的模塊劃分方案。雖然設(shè)計(jì)者進(jìn)行模塊劃分的意圖千差萬(wàn)別，但是從產(chǎn)品生命周期的角度來(lái)考慮，這些不同劃分意圖都是針對(duì)生命周期中一個(gè)或多個(gè)特定階段。因此，可以根據(jù)模塊劃分所面向的產(chǎn)品生命周期中的具體階段，把模塊劃分分為面向設(shè)計(jì)的模塊劃分、面向制造的模塊劃分、面

67、向裝配的模塊劃分、面向使用和維修的模塊劃分以及面向回收的模塊劃分[18]。</p><p>　　3.2.3模塊化的重構(gòu)</p><p>　　模塊重構(gòu)的目的是使制造企業(yè)在面臨環(huán)境變化時(shí)，可以選擇合適的資源進(jìn)行匹配，包括系統(tǒng)邏輯重組和系統(tǒng)物理重組。系統(tǒng)邏輯重組是指動(dòng)態(tài)地完成控制系統(tǒng)的重組；系統(tǒng)物理重組是指對(duì)設(shè)備的添加、減少和替換。通過(guò)改變物理設(shè)備和邏輯系統(tǒng)可以改變系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，靈活快速地完成

68、多樣化的生產(chǎn)任務(wù)。</p><p>　　通過(guò)模塊的組合得到的制造系統(tǒng)可能有多個(gè)可行的方案，選擇最優(yōu)方案是模塊化設(shè)計(jì)必然要面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題。制造設(shè)備和產(chǎn)品的可重構(gòu)性對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及選擇都有重要意義。通過(guò)從整體上考慮經(jīng)濟(jì)效益、加工性能和可維修性等因素，形成一個(gè)對(duì)綜合制造設(shè)備可重構(gòu)性的評(píng)價(jià)，對(duì)于指導(dǎo)模塊的選擇、重構(gòu)具有重要的意義，可以選擇與要求相適應(yīng)的系統(tǒng)，提高制造設(shè)備的利用率，從一系列的可行方案中選擇出能達(dá)到最佳效果的

69、方案。</p><p>　　將制造設(shè)備進(jìn)行模塊化劃分是模塊化制造的第一步，但實(shí)踐中用戶所感興趣的對(duì)象并非這些模塊，而是能夠滿足產(chǎn)品工藝需求的制造設(shè)備方案。這就需要研究如何對(duì)已有模塊進(jìn)行重構(gòu)。</p><p>　　可重構(gòu)是指可重新組合或重新布置?？芍貥?gòu)性指的是一種可以按照規(guī)劃和設(shè)計(jì)規(guī)定的變化，利用模塊、子系統(tǒng)和組元的更替、重排、剪裁和革新等手段來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新組合、更新或改變系統(tǒng)的輸出量，以

70、迅速響應(yīng)市場(chǎng)變化?？芍貥?gòu)是實(shí)施快速響應(yīng)制造、增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。</p><p>　　對(duì)可重構(gòu)的概念進(jìn)行分析之后我們發(fā)現(xiàn)，如果一個(gè)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)模塊化的重構(gòu)，那么它必須擁有以下的特點(diǎn)：</p><p>　　(1)建立在產(chǎn)品模塊化的基礎(chǔ)上。只有實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的模塊化，并考慮各個(gè)模塊的界面的標(biāo)準(zhǔn)化，才能根據(jù)需要在原有系統(tǒng)中進(jìn)行增減模塊，改變它的生產(chǎn)功能以及生產(chǎn)能力，快速配置出符合要求的制

71、造系統(tǒng)；</p><p>　　(2)系統(tǒng)需要具有彈性的、可調(diào)整的組織結(jié)構(gòu)。不但可以通過(guò)動(dòng)態(tài)地增加或減少加工設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)別的重組，也可以通過(guò)更改加工設(shè)備的硬件或者控制軟件進(jìn)行系統(tǒng)重構(gòu)；</p><p>　　(3)應(yīng)該具有經(jīng)濟(jì)的，能夠應(yīng)對(duì)未知事件的能力。可重構(gòu)制造系統(tǒng)應(yīng)該充分考慮對(duì)現(xiàn)有資源的利用，而不是去推翻原有的制造系統(tǒng)，這樣可以用較為經(jīng)濟(jì)的手段達(dá)到滿足客戶需求的效果；</p>

72、<p>　　(4)提出產(chǎn)品模塊重構(gòu)的一個(gè)重要根據(jù)是希望生產(chǎn)制造過(guò)程能夠有對(duì)快速變化的市場(chǎng)環(huán)境作出準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)的能力，即模塊化的可重構(gòu)性要求生產(chǎn)制造過(guò)程擁有快速構(gòu)造的能力，因而我們要求產(chǎn)品的本身構(gòu)造可以在比較短的時(shí)間內(nèi)完成。這種方法建立在充分利用現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，前提是已經(jīng)存在關(guān)于設(shè)計(jì)目標(biāo)的功能元，而且基本的結(jié)構(gòu)模塊已經(jīng)確立。</p><p><b>　　3.3產(chǎn)品配置平臺(tái)</b>

73、</p><p>　　3.3.1產(chǎn)品平臺(tái)的概念</p><p>　　產(chǎn)品平臺(tái)是近年來(lái)的一個(gè)新興概念，上世紀(jì)90年代以來(lái)的典型的例子有：索尼公司的不同型號(hào)的隨身聽都共享類似的錄音機(jī)構(gòu):施樂(lè)公司采用模塊化平臺(tái)生產(chǎn)出不同種類的打印機(jī)以滿足不同用戶的需求；柯達(dá)基于同一產(chǎn)品平臺(tái)開發(fā)出4種針對(duì)不同細(xì)分市場(chǎng)的一次性相機(jī)系列產(chǎn)品。在汽車行業(yè)，美國(guó)汽車業(yè)三巨頭福特、通用以及克萊斯勒等都是基于同一產(chǎn)品平臺(tái)開發(fā)

74、同種級(jí)別不同品牌的汽車。產(chǎn)品平臺(tái)的概念經(jīng)歷了下述發(fā)展過(guò)程:</p><p>　　(l)一組通用的零件、部件以及模塊，通過(guò)它們可以持續(xù)有效地開發(fā)和派生出變型產(chǎn)品。</p><p>　　(2)橫跨一系列的產(chǎn)品范圍，涉及到企業(yè)核心技術(shù)的通用零部件的集合。</p><p>　　(3)一組產(chǎn)品共享的資產(chǎn)集合。主要包括零部件、工藝、知識(shí)和人力資源等。Syerand Lehner

75、d認(rèn)為產(chǎn)品平臺(tái)的基礎(chǔ)并不是平臺(tái)本身，而是構(gòu)建開發(fā)的模塊以及共享的通用件和技術(shù)。其中模塊也不僅僅是物理部件，還應(yīng)該包括核心技術(shù)、工藝、制造資源以及類似于工業(yè)設(shè)計(jì)和品牌類的營(yíng)銷特征。</p><p>　　(4)一組由若干子系統(tǒng)和通用接口構(gòu)成的，可以連續(xù)地開發(fā)和延伸的產(chǎn)品平臺(tái)。包括設(shè)計(jì)平臺(tái)、客戶平臺(tái)和品牌平臺(tái)等。可以說(shuō)，產(chǎn)品平臺(tái)的本質(zhì)是一系列物理模塊與非物理模塊的集合，通過(guò)這些模塊以衍生出不同的產(chǎn)品。利用產(chǎn)品平臺(tái)可以有

76、效、便捷地派生出一系列產(chǎn)品，增加產(chǎn)品品種，滿足不同細(xì)分市場(chǎng)需要以及迅速變化的市場(chǎng)需求；同時(shí)，面向產(chǎn)品平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)工藝、技術(shù)的重用以及技術(shù)轉(zhuǎn)移，從而避免了不必要的重復(fù)設(shè)計(jì)，有效地降低了新產(chǎn)品創(chuàng)新的風(fēng)險(xiǎn)以及開發(fā)成本，降低零件庫(kù)存等；除此之外，產(chǎn)品平臺(tái)還有利于企業(yè)形象的塑造以及產(chǎn)品認(rèn)知度的提高。</p><p>　　產(chǎn)品平臺(tái)技術(shù)從差異化需求出發(fā)，通過(guò)復(fù)雜的信息映射，通過(guò)產(chǎn)品族設(shè)計(jì)規(guī)劃過(guò)程的各階段，實(shí)現(xiàn)客戶群需求的工程特

77、征轉(zhuǎn)化，最終形成能夠反映企業(yè)核心技術(shù)的產(chǎn)品平臺(tái)以及滿足客戶差異化需求的產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3.3.2產(chǎn)品平臺(tái)的特點(diǎn)</p><p>　　(1)產(chǎn)品平臺(tái)是共同要素</p><p>　　產(chǎn)品平臺(tái)是整個(gè)系列產(chǎn)品采用的共同要素，尤其是在工作環(huán)境和決定性技術(shù)的集合。產(chǎn)品平臺(tái)的基礎(chǔ)構(gòu)成就是決定性技術(shù)。通常情況下，產(chǎn)品族或者一個(gè)系列的產(chǎn)品的最低共同標(biāo)準(zhǔn)就是產(chǎn)品平臺(tái)。

78、與此同時(shí)，產(chǎn)品平臺(tái)是通過(guò)一系列的產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因而，這些要素并不一定要是完整的。產(chǎn)品平臺(tái)主要是基于產(chǎn)品規(guī)劃、決策和戰(zhàn)略思考的一種要素定義。</p><p>　　(2)主要面向未來(lái)用戶的需求</p><p>　　產(chǎn)品平臺(tái)是一個(gè)介于市場(chǎng)和企業(yè)之間的平臺(tái)，它不但能引領(lǐng)用戶對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的需求，而且能夠面向未來(lái)用戶的需求。企業(yè)一方面將多樣化的市場(chǎng)需求轉(zhuǎn)變?yōu)榇硇缘漠a(chǎn)品，利用產(chǎn)品平臺(tái)對(duì)各種代表性的產(chǎn)品進(jìn)

79、行過(guò)濾和篩選，一方面以篩選出的各種代表性的產(chǎn)品為平臺(tái)的基礎(chǔ)進(jìn)行再設(shè)計(jì)、再開發(fā)，最終產(chǎn)生滿足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。</p><p><b>　　(3)具有可擴(kuò)展性</b></p><p>　　產(chǎn)品平臺(tái)的使用壽命可以通過(guò)不間斷的改進(jìn)來(lái)延長(zhǎng)和擴(kuò)展。比如，個(gè)人電腦通過(guò)處理器的換代來(lái)改進(jìn)性能，這就延長(zhǎng)的平臺(tái)的生命周期；又比如微軟公司通過(guò)DOS平臺(tái)的擴(kuò)展開發(fā)出了windows系統(tǒng)，擴(kuò)展

80、了平臺(tái)的應(yīng)用范圍。</p><p>　　(4)是單一產(chǎn)品、特別是產(chǎn)品族的基礎(chǔ)</p><p>　　雖然所有產(chǎn)品都具有某種程度的獨(dú)特性，但它們都與該產(chǎn)品平臺(tái)的共同特征相關(guān)聯(lián)。生命周期決定產(chǎn)品換代的劃分新一代的產(chǎn)品源于新的平臺(tái)，而不是單一產(chǎn)品，平臺(tái)的生命周期在被新的具有竟?fàn)幜Φ钠脚_(tái)代替時(shí)結(jié)束。產(chǎn)品平臺(tái)與產(chǎn)品開發(fā)不同，產(chǎn)品更新導(dǎo)致利潤(rùn)的變動(dòng)，而新的產(chǎn)品平臺(tái)可能導(dǎo)致企業(yè)從具有一個(gè)完整產(chǎn)品代的市場(chǎng)中

81、退出，而進(jìn)入另一個(gè)市場(chǎng)空間。</p><p>　　(5)與單個(gè)產(chǎn)品開發(fā)相比，產(chǎn)品平臺(tái)的開發(fā)具有長(zhǎng)期性。</p><p>　　據(jù)調(diào)查資料顯示，開發(fā)一個(gè)新的產(chǎn)品平臺(tái)的成本是在現(xiàn)有平臺(tái)基礎(chǔ)上開發(fā)一個(gè)系列的新產(chǎn)品的5—10倍。</p><p>　　3.3.3產(chǎn)品平臺(tái)的框架</p><p>　　從零部件定制屬性的角度來(lái)劃分，產(chǎn)品平臺(tái)的構(gòu)成模塊可分為公共

82、模塊、定制模塊和相關(guān)的知識(shí)[19]。公共模塊表現(xiàn)產(chǎn)品模塊的共同點(diǎn)，客戶定制模塊表現(xiàn)產(chǎn)品族的區(qū)別。以下的三元組可以較好的表示產(chǎn)品平臺(tái):</p><p>　　PP=(CMS，SSS，KS)</p><p>　　其中：PP代表產(chǎn)品平臺(tái)；CMS代表公共模塊集；SSS代表定制模塊集；KS代表知識(shí)體系。</p><p>　　公共模塊集包含通用模塊和一般模塊兩部分。通用模塊指的是

83、不需要經(jīng)過(guò)變型就可以直接使用的模塊；一般模塊指的是使用前需要通過(guò)一定的變型設(shè)計(jì)后才可以使用的非定制模塊。定制模塊集則是指結(jié)構(gòu)和參數(shù)需要按照客戶的需求進(jìn)行變型設(shè)計(jì)的模塊。知識(shí)體系指的是整個(gè)產(chǎn)品平臺(tái)構(gòu)架的理論基礎(chǔ)，包括約束、配置規(guī)則等。</p><p>　　產(chǎn)品族模型主要可以分為三個(gè)域，即結(jié)構(gòu)域、功能域和技術(shù)域。</p><p>　　結(jié)構(gòu)域描述產(chǎn)品模塊的結(jié)構(gòu)，它是對(duì)產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)的知識(shí)化表達(dá)。&

84、lt;/p><p>　　功能域源自產(chǎn)品的設(shè)計(jì)基本要求和客戶需求，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它是對(duì)產(chǎn)品所具有的功能和性能的表達(dá)。</p><p>　　技術(shù)域包含設(shè)計(jì)約束，設(shè)計(jì)知識(shí)表達(dá)等方面，它是產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和解決方法的集合。</p><p>　　3.3.4產(chǎn)品平臺(tái)的構(gòu)建</p><p>　　(1)產(chǎn)品平臺(tái)構(gòu)建的基本模型</p><p&g

85、t;　　對(duì)單一的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，這是傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的做法，設(shè)計(jì)師通過(guò)對(duì)已經(jīng)解決的方案的變型來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。單一產(chǎn)品設(shè)計(jì)的本質(zhì)是一個(gè)多目標(biāo)約束優(yōu)化問(wèn)題。單一產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最小優(yōu)化模型可以表示如下：</p><p>　　基于產(chǎn)品平臺(tái)的設(shè)計(jì)是面向一族產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，不能只考慮單一產(chǎn)品時(shí)的設(shè)計(jì)方，需要考慮整個(gè)產(chǎn)品族中的各個(gè)產(chǎn)品。同樣，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮客戶需求、技術(shù)需求和其它約束條件。與單個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)相比，基于產(chǎn)品平臺(tái)的設(shè)計(jì)不但

86、要優(yōu)化產(chǎn)品平臺(tái)本身，而且要優(yōu)化設(shè)計(jì)基于平臺(tái)配置的產(chǎn)品。因此，基于產(chǎn)品平臺(tái)的設(shè)計(jì)的最小優(yōu)化模型可表示如下:</p><p>　　優(yōu)化模型是產(chǎn)品和產(chǎn)品平臺(tái)相統(tǒng)一的抽象模型優(yōu)化實(shí)例，它分為兩層，外層是對(duì)產(chǎn)品平臺(tái)的優(yōu)化，內(nèi)層則是對(duì)某一個(gè)產(chǎn)品的優(yōu)化實(shí)例。因此，基于產(chǎn)品平臺(tái)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法可以分為兩個(gè)步驟，首先是最外層的產(chǎn)品平臺(tái)層級(jí)的優(yōu)化，以完善產(chǎn)品平臺(tái)；然后按照優(yōu)化后的產(chǎn)品平臺(tái)，構(gòu)建基于產(chǎn)品平臺(tái)的旨在滿足具體設(shè)計(jì)條件的內(nèi)層優(yōu)

87、化模型。</p><p>　　(2)產(chǎn)品平臺(tái)的構(gòu)建思路</p><p>　　在產(chǎn)品族中，產(chǎn)品平臺(tái)是指為多個(gè)變型產(chǎn)品所共享的，由一個(gè)或幾個(gè)核心模塊構(gòu)成的集合，構(gòu)建產(chǎn)品平臺(tái)就是對(duì)各個(gè)構(gòu)成模塊進(jìn)行分析并確定構(gòu)成產(chǎn)品族的核心模塊的過(guò)程。</p><p>　　構(gòu)建產(chǎn)品平臺(tái)的目的是既要滿足客戶的個(gè)性化要求，又要保持產(chǎn)品的通用性實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。產(chǎn)品平臺(tái)的開發(fā)是公共模塊集、定制模塊集

88、和知識(shí)體系三個(gè)組成要素的構(gòu)建。因此，公共模塊集、定制模塊集的構(gòu)建是產(chǎn)品平臺(tái)開發(fā)的核心。知識(shí)體系支撐產(chǎn)品平臺(tái)能夠快速、高質(zhì)量地配置出滿足客戶需求的產(chǎn)品。</p><p>　　產(chǎn)品平臺(tái)構(gòu)建的三要素是知識(shí)體系、定制模塊集和公共模塊集。知識(shí)體系的主要作用是對(duì)產(chǎn)品平臺(tái)的設(shè)計(jì)提供理論支持，定制模塊集和公共模塊集則是產(chǎn)品平臺(tái)開發(fā)的核心。</p><p>　　3.3.5產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)模式的優(yōu)勢(shì)：</p

89、><p>　　(1)縮短設(shè)計(jì)周期，降低開發(fā)成本</p><p>　　基于產(chǎn)品平臺(tái)的設(shè)計(jì)模式，在產(chǎn)品平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行再次開發(fā)，只需要關(guān)注客戶的個(gè)性化需求，考慮技術(shù)差異因素，對(duì)平臺(tái)產(chǎn)品的某些部分進(jìn)行變型和延伸，不需要進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)工作。在當(dāng)今CAD/CAM技術(shù)廣泛應(yīng)用的前提下，這一優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯。</p><p>　　(2)降低制造成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量</p>&

90、lt;p>　　基于產(chǎn)品平臺(tái)的系列化產(chǎn)品在性能上有所差異，但組成產(chǎn)品的模塊和零部件有許多相同點(diǎn)，因而，大批量制造或者采購(gòu)這些零部件時(shí)，規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益明顯；產(chǎn)品模塊的生產(chǎn)工藝相似度很高，可以共享加工設(shè)備，減少了固定投資，也有利于提高員工生產(chǎn)中的操作熟練度進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)的成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。這些優(yōu)點(diǎn)在多品種，小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)中優(yōu)勢(shì)尤其明顯。</p><p>　　(3)更好的滿足客戶的個(gè)性化需求，在競(jìng)爭(zhēng)

91、中充分占領(lǐng)細(xì)分市場(chǎng)。</p><p>　　現(xiàn)代企業(yè)必須要意識(shí)到，由于客戶的需求越來(lái)越趨向于個(gè)性化，用單一的產(chǎn)品，如以前的福特T型車這樣的產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足客戶的多樣化需求。企業(yè)需要開發(fā)出外形、性能各異的產(chǎn)品，以滿足特定細(xì)分市場(chǎng)的需求，只有這樣企業(yè)采用贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品平臺(tái)模式能很好的解決這一矛盾。</p><p>　　(4)可以大幅的較少產(chǎn)品開發(fā)中大量重復(fù)工作</p><

92、p>　　基于產(chǎn)品平臺(tái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要通過(guò)對(duì)已有模塊的組合、派生、變型設(shè)計(jì)來(lái)開發(fā)新產(chǎn)品，這大大減少了開發(fā)中站絕大部分的低水平重復(fù)設(shè)計(jì)工作。</p><p>　　(5)可以提升設(shè)計(jì)知識(shí)的集成度</p><p>　　產(chǎn)品平臺(tái)的知識(shí)集成使得企業(yè)對(duì)少數(shù)高水平員工的依賴性降低，減少了員工流動(dòng)對(duì)于企業(yè)技術(shù)實(shí)力的影響。</p><p>　　(6)使企業(yè)的設(shè)計(jì)工作標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范<

93、;/p><p>　　產(chǎn)品平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)范化設(shè)計(jì)有利與設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)、維修和更新。</p><p>　　3.3.6產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)模式的風(fēng)險(xiǎn)</p><p>　　產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)模式已經(jīng)越來(lái)越多的受到學(xué)者們以及企業(yè)的關(guān)注，它的諸多優(yōu)點(diǎn)每每被提及，然而它的風(fēng)險(xiǎn)型卻很少受到企業(yè)的廣泛關(guān)注，在相關(guān)的文獻(xiàn)以及著作中也極少被提及[20]。</p><p&

94、gt;　　一般來(lái)說(shuō)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期階段，設(shè)計(jì)基于產(chǎn)品平臺(tái)的產(chǎn)品要比設(shè)計(jì)獨(dú)立的產(chǎn)品花費(fèi)更多的時(shí)間、投入更多的經(jīng)費(fèi)，并且使得產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間延后，進(jìn)而影響到投資的回收效率，這意味著基于產(chǎn)品平臺(tái)的設(shè)計(jì)模式并不是在任何市場(chǎng)、任何產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中適用。產(chǎn)品平臺(tái)的設(shè)計(jì)一般需要較高的固定投資，因此它在低端產(chǎn)品領(lǐng)域并不是非常適合，很容易引起設(shè)計(jì)過(guò)度，造成資源浪費(fèi)。據(jù)豪澤爾公司多年的研究數(shù)據(jù)表明，產(chǎn)品平臺(tái)確實(shí)可能會(huì)對(duì)企業(yè)的盈利產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，產(chǎn)品平臺(tái)

95、設(shè)計(jì)以及在何時(shí)更新產(chǎn)品平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法等領(lǐng)域都需要進(jìn)一步的研究和探索。</p><p>　　3.3.7產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀</p><p>　　在產(chǎn)品平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法研究領(lǐng)域，目前有幾種不同的方法。</p><p><b>　　(1)成組技術(shù)方法</b></p><p>　　成組技術(shù)的設(shè)計(jì)方法由Hyde于1981年提出。成組

96、技術(shù)發(fā)源于上世紀(jì)初的歐洲，“成組技術(shù)”一詞最早出現(xiàn)在1959年，隨著上世紀(jì)70年代微機(jī)技術(shù)的興起，成組技術(shù)被廣泛應(yīng)用。</p><p>　　成組技術(shù)[23]的原理就是尋找不同產(chǎn)品以及生產(chǎn)過(guò)程中的相似性，依照一定的規(guī)則把他們進(jìn)行分類、并創(chuàng)建成組，這樣做之后，同組的產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程可以采用類似的工藝去處理，使得企業(yè)效益得到提高。</p><p>　　成組工藝是指對(duì)于結(jié)構(gòu)、工藝相似的部件按照相同的

97、流程進(jìn)行統(tǒng)一的加工，這樣可以擴(kuò)大生產(chǎn)的規(guī)模，減少部件的品種，最終達(dá)到提高生產(chǎn)效率、擴(kuò)大生產(chǎn)的目的。成組工藝是成組技術(shù)的核心。</p><p>　　在成組技術(shù)的結(jié)果是在一部件族(組)基礎(chǔ)上，根據(jù)一定的規(guī)則將若干部件族(組)聯(lián)接，以組成產(chǎn)品平臺(tái)。</p><p>　　成組技術(shù)最終達(dá)到的結(jié)果是在建立起一個(gè)個(gè)部件組的基礎(chǔ)上，按照成組規(guī)則將一系列的部件組鏈接起來(lái)，組成產(chǎn)品平臺(tái)。</p>

98、<p><b>　　(2)安德森法</b></p><p>　　安德森在1997年提出這樣一種簡(jiǎn)單實(shí)用的方法，即通過(guò)對(duì)大量產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)查分析，確定零部件的利用率，從而找出共享部件[23]。圖3.2是利用Patero圖確定共享零部件的例子。</p><p>　　圖3.2 Patero圖</p><p>　　圖中橫坐標(biāo)上方的折線表示每個(gè)零

99、部件的年利用數(shù)，橫坐標(biāo)下方的折線表示采用某零部件的產(chǎn)品總數(shù)，綜合考慮兩條折線，利用率高的零部件即為共享零部件，如圖所示，其中部件1一定為共享部件，部件3也可以定為共享部件。</p><p><b>　　(3)斯通法</b></p><p>　　斯通在1999年提出了基于現(xiàn)有產(chǎn)品功能分析的定量功能模型的產(chǎn)品族設(shè)計(jì)法[24]。此方法分為四個(gè)步驟:</p>&

100、lt;p>　　a.根據(jù)用戶的需求確定各個(gè)產(chǎn)品的分功能，建立各個(gè)產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)圖。</p><p>　　b.根據(jù)主流原則、支流原則以及轉(zhuǎn)換/傳輸流原則確定各產(chǎn)品在功能結(jié)構(gòu)圖中的模塊。</p><p>　　c.評(píng)估產(chǎn)品族的功能模塊是否能夠滿足用戶的需求。</p><p>　　d.確定各個(gè)產(chǎn)品的共享模塊，建立產(chǎn)品平臺(tái)。</p><p>　　(

101、4)Dahmus法</p><p>　　Dahmus[23]等人提出了現(xiàn)有建立產(chǎn)品平臺(tái)的方法，其方法主要有如下5個(gè)步驟:</p><p>　　a.繪制己有各個(gè)相關(guān)產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)圖。</p><p>　　b.找出各產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)圖的異同之處，繪制產(chǎn)品族的功能結(jié)構(gòu)圖。</p><p>　　c.建立模塊性矩陣(Modularstymatrsx)。&

102、lt;/p><p><b>　　d.確定產(chǎn)品平臺(tái)。</b></p><p><b>　　(5)PPCEM法</b></p><p>　　PPCEM法是自頂向下法的代表[25]。該方法使用市場(chǎng)細(xì)分網(wǎng)格來(lái)確定出適當(dāng)?shù)谋壤蜃?，依此擴(kuò)展產(chǎn)品平臺(tái)，來(lái)滿足一定范圍的性能需求，完成產(chǎn)品族的個(gè)性模塊以及產(chǎn)品平臺(tái)的參數(shù)設(shè)計(jì)。其主要步驟如下：&

103、lt;/p><p>　　a.建立市場(chǎng)細(xì)分網(wǎng)格，依此確定適當(dāng)?shù)谋壤蜃印?lt;/p><p>　　建立市場(chǎng)細(xì)分網(wǎng)格，依此確定決定產(chǎn)品性能的主要參數(shù)A，根據(jù)計(jì)算公式、方程等分析確定與A關(guān)系最為密切的參數(shù)B作為比例因子。</p><p>　　b.確定己知參數(shù)、設(shè)計(jì)參數(shù)和系統(tǒng)約束參數(shù)的范圍和設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算公式、方程等。</p><p>　　c.建立一個(gè)有效地

104、模型。當(dāng)建立一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的模型并不需要重大的投資，但計(jì)算量比較大的時(shí)候，可以選擇建立模型。</p><p>　　d.建立多目標(biāo)決策模型。一個(gè)多目標(biāo)決策模型主要包含下面的幾條內(nèi)容：已知條件、所求參數(shù)、滿足條件、最小化。</p><p>　　E.對(duì)多目標(biāo)決策模型進(jìn)行求解。</p><p>　　綜合上面所提到的各種方法，我們可以將產(chǎn)品平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法分為以下的兩大類:自底向

105、上法和自頂向下法。</p><p>　　斯通所提出的方法以及Dahmus提到的方法都屬于自底向上的方法，這些方法的主要內(nèi)容大多為對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行分析和重新設(shè)計(jì)，從而創(chuàng)造出更具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品系列。它們都是在分解產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)功能模塊的修改和衍生開發(fā)出系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)基于產(chǎn)品平臺(tái)的產(chǎn)品族設(shè)計(jì)。這其中需要解決的問(wèn)題是：產(chǎn)品族模塊如何劃分。因而這種方法適合可分性優(yōu)良的產(chǎn)品。這種方法的局限性在于它需要以現(xiàn)有的產(chǎn)

106、品為參考基礎(chǔ)，只有在同類產(chǎn)品已經(jīng)開發(fā)出來(lái)的情況下這種設(shè)計(jì)方法才能實(shí)現(xiàn)。 </p><p>　　自頂向下法的主要思路是基于各種優(yōu)化方法，通過(guò)改變其中一個(gè)或幾個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)，依此建立可移動(dòng)平臺(tái)，滿足不同顧客和市場(chǎng)的需求。這其中需要解決的問(wèn)題是:在己知的一組產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參數(shù)中，怎么樣確定哪些參數(shù)作為產(chǎn)品平臺(tái)參數(shù)，哪些參數(shù)作為非平臺(tái)參數(shù)。自頂向下法中最具有代表性的是PPCEM法。自頂向下法的局限在于它只適用于產(chǎn)品族中產(chǎn)品

107、變量不多的情況，而且基于優(yōu)化方法的自頂向下法一般只能優(yōu)化大規(guī)模定制產(chǎn)品的一個(gè)性能指標(biāo)，然而多數(shù)大規(guī)模定制產(chǎn)品需要優(yōu)化的指標(biāo)往往有多個(gè)。</p><p>　　由上述分析可知:自底向上法是設(shè)計(jì)產(chǎn)品平臺(tái)的基礎(chǔ)方法，在此基礎(chǔ)之上可以應(yīng)用自頂向下法對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行憂化。</p><p>　　基于自底向上法的產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)及改進(jìn) </p><p>　　在科學(xué)技術(shù)急速發(fā)展的今天，企業(yè)生存

108、發(fā)展的前提是想方設(shè)法響應(yīng)快速變化的市場(chǎng)環(huán)境。據(jù)全球領(lǐng)先的管理咨詢公司——麥肯錫公司的一項(xiàng)研究，如何一個(gè)新產(chǎn)品的推出推遲六個(gè)月，那么在最初的5年里的利潤(rùn)會(huì)降低1/3之多，而如果新產(chǎn)品在預(yù)定時(shí)間內(nèi)推出，但預(yù)算超額1/2的話，利潤(rùn)僅僅減少4%。現(xiàn)代市場(chǎng)需要企業(yè)提供大量的個(gè)性化產(chǎn)品，許多企業(yè)在這一方面進(jìn)行了有益的探索，基于此，基于產(chǎn)品平臺(tái)的產(chǎn)品創(chuàng)新模式應(yīng)運(yùn)而生。</p><p>　　產(chǎn)品平臺(tái)是一組零部件集和共享設(shè)計(jì)方案的